Fahrbahnmarkierungen im Zeitalter des automatisierten Fahrens

Automatisierte und autonome Fahrzeuge nutzen – wie auch menschliche Verkehrsteilnehmer – die unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen zur Orientierung im Straßenverkehr. SWARCO Road Marking Systems forscht gezielt nach Markierungen, die von Maschinen am besten gelesen werden können.

Wie können Fahrbahnmarkierungen automatisierte Fahrzeuge im Verkehrsalltag unterstützen? Mit dieser wichtigen Frage beschäftigt sich seit einiger Zeit das Center of Competence (CoC), die global vernetzte Forschungs- und Entwicklungsabteilung von SWARCO Road Marking Systems. Dabei untersucht das Forschungsteam vor allem, wie unterschiedliche Markierungssysteme von Maschinen wahrgenommen werden. Konkret erforscht das CoC-Team, welche Eigenschaften Markierungen auf der Straße aufweisen müssen, um für die verschiedenen Kamera- und LiDAR-Systeme in den Fahrzeugen optimal lesbar" zu sein.

Gemeinsam mit Partnern (im Bild ein Testfahrzeug von Automotive-Zulieferer ZKW) testet SWARCO Road Marking Systems wie und unter welchen Bedingungen Sensoriken in modernen Fahrzeugen Fahrbahnmarkierungen erkennen können.

Foto: SWARCO Road Marking Systems

Das maschinelle Auge

Das maschinelle Sehen funktioniert anders als die Wahrnehmung von menschlichen Verkehrsteilnehmern. Friedrich Wiesinger, Teamleiter der Produktentwicklung bei SWARCO Road Marking Systems, sieht aufgrund der Forschungsergebnisse dennoch gewisse Ähnlichkeiten zwischen kamerabasierten Systemen für automatisiertes Fahren und dem menschlichen Auge: „Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kameras die Fahrbahnmarkierungen ähnlich gut oder schlecht wahrnehmen wie das menschliche Sehorgan. Vor allem bei schlechter Witterung oder schwierigen Lichtbedingungen stoßen Auge und Kamera gleichermaßen an ihre Grenzen. Doch gerade dann können High-Performance-Markierungen sowohl Mensch als auch Maschine unterstützen.“

LiDAR lässt sich nicht blenden

Als Autofahrer kennt man vor allem die Schwierigkeit, Fahrbahnmarkierungen wahrzunehmen, wenn die Sonne tief steht oder das Licht des Gegenverkehrs blendet. Während dies auch für kamerabasierte Systeme ein Problem darstellt, kommen fahrzeuggestützte LiDAR-Sensoren (LiDAR = Light Detection and Ranging) damit besser zurecht. Dies ist eine wichtige Erkenntnis aus verschiedenen Tests des Center of Competence. Weitere Untersuchungen zeigen jedoch auch, dass LiDAR bei Regen die Bodenmarkierungen ebenfalls nur schwer detektieren kann. „Solange die Drop-on Perlen von Markierungen über der Wasseroberfläche bleiben, wird das Scheinwerferlicht zurückgestrahlt beziehungsweise der Laserimpuls bei LiDAR reflektiert und die Markierung kann wahrgenommen werden“, erklärt Wiesinger und verweist auch in diesem Zusammenhang auf die Vorteile von High-Performance-Markierungen. So kann bei Strukturmarkierungen das Wasser durch den Drainageeffekt abfließen und die Markierung bleibt bei Regen länger gut sichtbar.

Eine Frage der Perle

In zahlreichen Versuchen untersucht das CoC-Team mit seinen Partnern aus Forschung und Wirtschaft die Unterschiede zwischen Standardperlen und den SWARCO SOLIDPLUS Premium-Reflexglasperlen. „Generell haben fast alle Untersuchungen gezeigt, dass die Qualität der verwendeten Glasperlen eine entscheidende Rolle spielt“, weist Wiesinger auf einen wichtigen Punkt hin. Mit Premium-Glasperlen können etwa Fahrbahnmarkierungen von maschinellen Systemen frühzeitig erkannt werden. Dieser Zeitvorsprung ermöglicht eine zuverlässigere Routenberechnung der Fahrzeuge und erhöht die Verkehrssicherheit.

In einigen Teilen der Welt werden gesetzliche Regelungen für den Verkehr der Zukunft bereits adaptiert. In Europa bewegt sich derzeit hingegen derzeit nur wenig, wie auch Friedrich Wiesinger zur Kenntnis nehmen muss: „Es ist schade, dass die Bemühungen der EU, einheitliche Standards bei Straßenmarkierung im transeuropäischen Straßennetz festzusetzen, derzeit auf Eis gelegt sind. Insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache, dass ab diesem Jahr Fahrzeuge verpflichtend mit Spurhalteassistenzsystemen ausgestattet sein müssen. Autofahrer sollten diese Systeme schließlich bestmöglich nutzen können.“ 

Dennoch forscht das CoC-Team gemeinsam mit Partnern auch dieses Jahr weiter daran, wie Fahrbahnmarkierungen durch Sensoriken noch besser erfasst werden, um die Verlässlichkeit der Systeme zu erhöhen. Friedrich Wiesinger blickt daher zuversichtlich in die Zukunft: „2024 wird auf jeden Fall ein spannendes Jahr!“

Die Forschungspartner im Bereich automatisiertes Fahren

SWARCO Road Marking Systems forscht gemeinsam mit renommierten Forschungseinrichtungen in Deutschland, Polen, Kroatien und Österreich. Dazu zählen die Universitäten in Aachen, Krakau, Zagreb, Innsbruck, Linz und Graz. Ebenso kooperiert SWARCO Road Marking Systems mit Partnern aus der Privatwirtschaft (z.B. Automotive-Zulieferer ZKW) sowie dem österreichischen Digitrans Testcenter zusammen. Als Mitglied der Traffic Marking Manufacturers Alliance (TMMA) tauscht man sich ebenfalls regelmäßig mit TMMA-Präsident Robert Dingess über den aktuellen Fortschritt rund um das automatisierte Fahren in den Vereinigten Staaten aus.

Über SWARCO Road Marking Systems

Qualitätsprodukte und Serviceleistungen von SWARCO Road Marking Systems leiten den Verkehr bei Tag und vor allem bei Nacht sicher von A nach B. Auf allen Straßen. Bei jedem Wetter. Aus einer Hand. Mehr als 5.000 Kunden in mehr als 80 Ländern vertrauen darauf.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.swarco.com/rms